Projets 2020-2021 des détectives du climat

Titre du projet : Changements climatiques après le confinement de COVID-19

L'équipe : Détectives climatiques Vianu  Projet hautement recommandé

École nationale supérieure d'informatique Tudor Vianu Bucarest   Bucarest   Roumanie   14 6Âge de l'élève : 14-15 ans

Les restrictions imposées ont-elles eu un impact direct sur les émissions de gaz à effet de serre et sur la végétation, voire sur les quatre saisons "classiques" ?

L'année 2020 ayant été marquée par le confinement du COVID-19, nous avons cherché à savoir si les restrictions imposées avaient eu un impact direct sur les émissions de gaz à effet de serre et la végétation dans notre région et à l'échelle nationale. Dans le cadre de cette étude, nous avons également essayé de prouver un retard des quatre saisons classiques pendant la pandémie, lorsque la végétation accrue est apparue plus tôt. Nous avons résolument divisé notre analyse en deux sections : La pollution de l'air et la végétation.
Initialement, nous avions prévu d'étudier les émissions de CO2, mais aucun satellite ne fournit encore de telles informations. Cependant, une leçon a été tirée de ce projet : il ne faut pas abandonner, mais plutôt trouver des solutions alternatives. Nous avons commencé à étudier d'autres gaz dangereux qui peuvent conduire à l'effet de serre ou même nuire au système respiratoire lorsque la pollution est produite dans les tuyaux d'échappement. Par la suite, nous avons divisé le segment "Pollution de l'air" en trois branches :
- Données au sol (source : Site web du ministère de l'environnement - quantités quotidiennes de NO2, CO et SO2 dans les stations de 15 comtés roumains en 2019 et 2020)
- Données satellitaires et imagerie (Sentinel-5P émissions de NO2 à Bucarest)
- EO Browser Script (traitement supplémentaire avec un script personnalisé que nous avons adapté).
Pour la composante Végétation, nous avons également utilisé un script personnalisé de Sentinel-2 pour analyser le NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), un indicateur qui évalue si une zone contient ou non de la végétation verte vivante.
Une autre préoccupation était de bien comprendre des concepts essentiels tels que la colonne verticale de NO2, le NDVI, le TROPOMI, les installations Sentinel-2 et Sentinel-5P ou les scripts personnalisés, sujets que nous avons étudiés en profondeur et expliqués dans la section Aspects théoriques de notre site web.

Tout d'abord, le traitement des données au sol de 15 comtés nous a permis d'observer que les émissions de NO2 étaient fortement affectées par l'absence de trafic, alors que les quantités de SO2 et de CO étaient similaires en 2019 et 2020. Par exemple, à Bucarest (de manière similaire à la plupart des grandes villes), la diminution est intelligible pendant le lockdown (16 mars-14 mai), lorsque la quantité de NO2 a atteint 20-40 μg / m³ en 2020 et 50-80 μg / m³ en 2019.
De plus, la tendance à la baisse a été confirmée lors de l'analyse des images satellites à l'aide de l'instrument TROPOMI du Sentinel-5P. Notre approche consistait à utiliser le code couleur des émissions de NO2, du bleu foncé (quantités insignifiantes) au rouge foncé (émissions alarmantes). Cependant, nous avons remarqué que les intervalles de couleur étaient trop grands, de sorte que seules les grandes différences étaient représentées. Par conséquent, nous avons adapté le code java script pour distinguer tout changement. Les résultats montrent une diminution explicite des émissions de NO2 à Bucarest en 2020 (bleu : petites quantités) par rapport à 2019 (rouge et vert : niveaux plus élevés de NO2).
En utilisant un script personnalisé de Sentinel-2 L2A, nous avons examiné le NDVI d'images de 2019 par rapport à 2020 dans des endroits représentatifs : le parc Kiseleff (notre zone scolaire), l'autoroute Bucarest-Pitesti (trafic extrême) et le parc Endless Column dans le comté de Gorj (zone verte bien connue). Dans tous les cas, nous concluons que le NDVI était plus élevé en 2020, la végétation émergeant plus tôt que le calendrier habituel.
En fin de compte, nous évaluons que les restrictions de COVID-19 ont permis de réduire les émissions de NO2 causées par le trafic ainsi que l'augmentation soudaine de la végétation.

Nous en sommes à notre troisième participation au projet scolaire "Détectives du climat" de l'Agence spatiale européenne et, chaque année, nous étendons notre campagne de sensibilisation et de lutte pour la protection de l'environnement. Cette année, à l'occasion de la Journée de la Terre (22 avril), nous sommes allés encore plus loin en invitant deux brillants scientifiques : Jessica Schaub (CAN), océanographe à l'université de Colombie-Britannique, et Lori Waters (USA), directrice de la communication et co-chercheuse principale de la mission ExoLab-8 à la Station spatiale internationale, qui ont toutes deux répondu avec perspicacité à toutes nos questions et nous ont donné de précieux conseils sur la protection de l'environnement. Nous avons également discuté du Green Deal européen, qui vise à réduire les émissions de gaz à effet de serre de 50% d'ici 2050. Le lien YouTube de l'événement est https://youtu.be/KHsK2hv_s3g.
Par la suite, en plus de présenter notre projet au sein de notre communauté scolaire, nous savons qu'une étude n'a aucune valeur si elle n'est pas accessible au grand public. Ainsi, comme nous pensons que les autorités sont les décideurs les plus influents, nous avons contacté la mairie et partagé les résultats de notre projet avec eux par courrier électronique. De plus, nous avons créé un site web amélioré (https://vianuprojects.com/) où nous partageons tous nos projets, événements et entretiens avec des scientifiques. De cette manière, nous parvenons à attirer l'attention sur notre travail et à annoncer de futures rencontres pour le bien-être de notre planète. À l'avenir, nous prévoyons de continuer à organiser des événements éducatifs sur la façon d'arrêter la crise climatique, alors si vous voulez être les premiers à y participer, restez à l'écoute de notre site web !

https://vianuprojects.com/p09_2020-2021_esa_climate-detectives/

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